Evrende kara delikler nasıl oluşur?

(Dan Tri) - Kara delikler, Güneş'imizden milyonlarca hatta milyarlarca kat daha büyük kütlelere sahip devlerdir. Öyle güçlü bir kütle çekim kuvveti yaratırlar ki, ışık bile onlardan kaçamaz.

Süper kütleli bir kara deliğin simülasyonu (İllüstrasyon: Adobe).

Çoğu galaksinin merkezinde kozmik bir dev, yani süper kütleli bir kara delik gizlidir. Kütleleri Güneşimizden milyonlarca hatta milyarlarca kat daha büyük olan bu gizemli nesneler, ışığın bile kaçamayacağı kadar güçlü bir çekim kuvveti uygular.

Kara delikler o kadar büyük kütlelidir ki, etraflarındaki galaksileri şekillendirirler. Yıldız oluşumunu, galaksi evrimini ve hatta tüm yıldız kümelerinin hareketlerini etkilerler.

Samanyolu da bir istisna değil. Merkezinde, dört milyon Güneş kadar ağırlığa sahip süper kütleli bir kara delik olan Sagittarius A* yer alıyor. Bu kara delikler galaksilerin varlığı için hayati önem taşısa da, nasıl oluştuklarını hâlâ kesin olarak bilmiyoruz.

Ancak Virginia Üniversitesi'nden teorik astrofizikçi Jonathan Tan liderliğinde Pop III.1 modeli üzerine yapılan yeni bir çalışma, bu kafa karıştırıcı soruna yeni bir bakış açısıyla yaklaşıyor.

Profesör Tan, bu dev kozmik cisimlerin nasıl oluştuğunu açıklayabilecek yeni bir teorinin temellerini atmak için onlarca yıllık araştırmalara dayanıyor.

Kendisi ve meslektaşlarının araştırmalarına göre, protoyıldız olarak da bilinen birinci nesil yıldızların çöküşü, süper kütleli kara deliklerin oluşumuna yol açmış olabilir.

Pop Modeli III.1

İlkel hidrojen ve helyumdan oluşan yıldızlara Pop III yıldızları denir (Resim: Uzay).

Galaksiler ve gezegenler ortaya çıkmadan çok önce, evrenin erken dönemlerinde ilk nesil yıldızlar doğmuştu. İlkel hidrojen ve helyumdan oluşan bu yıldızlara astrofizikçiler tarafından Pop III yıldızları adı verildi.

Profesör Jonathan Tan tarafından geliştirilen Pop III.1 modeli, daha ağır elementlerden etkilenmeyen ortamlarda oluşan yıldızları tanımlar. Soğuma sürecini düzenleyen karbon, oksijen veya ağır metaller olmadan, bu ilk yıldızlar son derece yüksek kütlelere ulaşabilirdi.

Güneşimizden yüzlerce kat daha büyük kütleli yıldızları düşünün. Muazzam boyutları, ömürlerinin kısa olmasına ve hızla çökerek ilk kara delikleri oluşturmalarına neden olur.

Pop III yıldızlarının kalıntıları olan bu ilkel kara delikler, dev kara deliklerin büyümesi için tohum görevi görür. Sonunda büyürler ve şu anda galaksilerin merkezlerinde gördüğümüz süper kütleli kara deliklere dönüşürler. Bilim insanları, Güneş'ten 36 milyar kat daha ağır bir süper kütleli kara delik bile keşfettiler.

Pop III.1 yıldızları da erken evrenin şekillenmesinde önemli bir rol oynadı. Güçlü radyasyonları, çevredeki hidrojen gazını iyonlaştırarak evrenin yeniden iyonlaşmasını başlattı.

Bu, evrenin yapısını ve enerji dengesini değiştirdiği kritik bir andı. Sonuç, astronomi çevrelerinde "parlama" olarak bilinen ani bir kozmik aydınlanmaydı.

Pop III.1 yıldızlarının ikili etkisi, onları kozmik yapının başlangıcını anlamada önemli kılmaktadır.

Zorluklar ve alternatifler

Pop III.1 modeli hala bilimsel olarak kabul görmüş bir teori olarak kabul edilmektedir (İllüstrasyon: Uzay).

Pop III.1 teorisi, süper kütleli kara deliklerin oluşumunu açıklamanın yanı sıra, kozmolojideki çözülememiş birçok önemli problemi de ele alıyor.

Bu konular arasında "Hubble gerilimi", dinamik karanlık enerji tartışması ve nötrino kütlelerine ilişkin anomaliler de yer alıyor.

Profesör Tan'ın modeli, ilk yıldızları ve onların kara delik kalıntılarını evrenin geniş ölçekli evrimine bağlayarak, birçok gizemin çözülmesine yardımcı olabilecek benzersiz bir bakış açısı sunuyor.

Ancak Pop III.1 senaryosu tek fikir değil. Diğer teoriler, ilkel kara deliklerin Büyük Patlama'dan sonraki ilk saniyelerdeki yoğunluk dalgalanmalarından doğrudan oluştuğunu öne sürüyor.

Bu kara delikler, süper kütleli kara deliklerin tohumları olabilir. Bir diğer yaklaşım ise, yıldız oluşturmayan dev gaz bulutlarının doğrudan çökmesine işaret ediyor.

Her teori, evrenin gizemlerini açıklamaya yönelik farklı bir mekanizma öneriyor.

Pop III.1 modelinin erken evrenin iyonlaşmasına ilişkin öngörüleri de sorgulanmaktadır. Kozmik mikrodalga arka planı, özellikle dinamik Sunyaev-Zeldovich etkisi üzerindeki gözlemsel kısıtlamalar, yeniden iyonlaşmanın miktarı ve zamanlamasının uzlaştırılmasının zor olabileceğini düşündürmektedir.

Bununla birlikte, Pop III.1 modeli hâlâ ikna edici bir teori olarak kabul ediliyor ve evrenin ilk yapılarından birinin nasıl oluştuğuna dair tartışmaları körüklemeye devam ediyor.

Kaynak: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/ho-den-trong-vu-tru-hinh-thanh-nhu-the-nao-20250923030226135.htm